Linux学习第55天：Linux 4G 通信实验（更快、更高、更强）

Linux版本号4.1.15 芯片I.MX6ULL 大叔学Linux 品人间百味思文短情长

无论是有线网络还是WiFi都是摆脱不了布线的尴尬，而4G通信可以彻底拜托网线的束缚，实现无线网络通信。

而说到4G就不得不提到5G，中国5G发展已经取得了显著成就，‌步入成熟期，‌成为全球最大的移动通信市场。‌

中国5G用户规模已经超过4G，‌成为流量使用增长的主动力。‌截至2024年2月底，‌中国5G用户数达到8.51亿户，‌占比近一半，‌超过了4G用户数近1亿。‌此外，‌5G用户的接入流量同比增长59.8%，‌占比达到53.3%，‌显示出5G已成为推动电信行业收入增长的重要动能1。‌

在基础设施建设方面，‌中国5G基站总数已经达到350.9万个，‌占移动基站总数的近三成。‌工业和信息化部通过“信号升格”行动和5G应用“扬帆”行动，‌优化通信基站建设，‌实现了网络性能的增强和信号覆盖面积的扩大。‌到2025年底，‌计划超过12万个重点场所实现移动网络深度覆盖，‌3万公里铁路和50万公里公路、‌200条地铁线路实现移动网络连续覆盖。‌

在应用方面，‌5G技术在多个行业实现了规模应用，‌特别是在“5G+工业互联网”领域，‌在建项目数超过了1.3万个，‌为全球制造业可持续数字化转型提供了中国方案。‌此外，‌5G技术在工业、‌矿业、‌电力等行业已实现规模应用，‌展示了5G技术在提升生产效率、‌保障安全等方面的巨大潜力。‌

此外，‌中国5G应用在各行业加速渗透到核心环节，‌赋能效应持续彰显。‌5G已覆盖97个国民经济大类中的74个，‌行业渗透率超76%；‌5G行业用户规模超3万家，‌特别是在工业、‌智慧城市、‌医疗、‌教育等领域的用户规模已超千家。‌这些数据表明，‌5G正在成为推动经济社会高质量发展的重要力量。‌

综上所述，‌中国5G发展在用户规模、‌基础设施建设、‌以及行业应用等方面均取得了重要进展，‌不仅加快了数字化进程，‌也为全球5G技术的发展和应用提供了重要的参考和借鉴。‌

2024年2月26日] 在MWC24 巴塞罗那期间，华为云核心网产品线总裁高治国在产品解决方案发布会上发布了5.5G智能核心网解决方案，2024是5.5G的商用元年，5.5G智能核心网内生业务智能、网络智能和运维智能，使能网络商业价值变现。

由北京邮电大学张平院士及其团队搭建的国际首个通信与智能融合的6G外场试验网正式对外发布，标志着我国的6G关键技术迎来新突破。相较于5G，6G具有更高速率、更低时延、更广的连接密度，还能实现通信与人工智能、智能感知的深度融合。【和讯网2024-07-16 09:23】

本章的思维导图如下：

一、4G网络连接简介

其实很简单，4G模块驱动（Mini PCIE）就转换为了USB驱动。

天线 IPEX座

二、高新兴ME3630 4G模块实验

1、ME3630 4G模块简介

2、ME3630 4G模块驱动修改

1）、添加USB设备信息

drivers/usb/serial/option.c 文件，找到 option_ids 数组，然后在里面添加 ME3630 的 PID 和 VID，option_ids 数组如图：

2）、添加ECM支持程序

ECM接口：ECM(ethernet control model)协议是USB2.0中用于将USB设备转换为网络适配器的一种协议。它允许将USB设备连接到计算机，并将其作为网络适配器使用，从而使计算机能够通过USB连接到网络。

使用 ECM 接口的话需要修改 drivers/usb/serial/option.c 文件里面的 option_probe 函数。

3）、配置Linux内核

a.使能 USBNET 功能，配置路径如下：
-> Device Drivers
        -> -*- Network device support
                -> USB Network Adapters
                        -> -*- Multi-purpose USB Networking Framework

b.使能 USB 串口 GSM、 CDMA 驱动，配置路径如下：
-> Device Drivers
        -> [*] USB support
                -> <*> USB Serial Converter support
                        -> <*> USB driver for GSM and CDMA modems

c.使能 USB 的 CDC ACM 模式，配置路径如下：
-> Device Drivers
        -> [*] USB support
                -> <*> Support for Host-side USB
                        -> <*> USB Modem (CDC ACM) support

d.编译一下 Linux 内核，然后使用新的 zImage 启动开发板。
ECM 模式下，可以通过运行“ ifconfig -a”命令查看对应的网卡.

3、ME3630 4G模块ppp联网测试

1）、使能Linux内核ppp功能

a.打开 Linux 内核的 ppp 功能,配置路径如下：

-> Device Drivers
        -> [*] Network device support
                -> <*> PPP (point-to-point protocol) support
                                -> <*> PPP BSD-Compress compression

-> <*> PPP Deflate compression
-> [*] PPP filtering

                                -> <*> PPP MPPE compression (encryption)
                                -> [*] PPP multilink support
                                -> <*> PPP over Ethernet
                                -> <*> PPP support for async serial ports
                                -> <*> PPP support for sync tty ports

b.重新编译一下 Linux 内核，得到新的 zImage 镜像文件，然后使用新的 zImage镜像文件启动开发板。

2）、移植pppd软件

通过 pppd 这个软件来实现 ppp 拨号上网.
在移植之前先删除掉/usr/sbin/chat 这个软件！
a.将 ppp-2.4.7.tar.gz 拷贝到 Ubuntu 下并解压，解压以后会生成一个名为 ppp-2.4.7 的文件夹。

b.进入到 ppp-2.4.7 目录中，然后编译 pppd 源码，命令如下：

cd ppp-2.4.7/
./configure //配置
make CC=arm-linux-gnueabihf-gcc //编译

c.安装所需库 bison 和 flex，命令如下：

sudo apt-get install bison
sudo apt-get install flex

d.将生成的 chat/chat、 pppd/pppd、 pppdump/pppdump 和pppstats/pppstats 这四个文件，将这个四个文件拷贝到开发板根文件系统中的/usr/bin 目录下。

sudo cp chat/chat /home/zuozhongkai/linux/nfs/rootfs/usr/bin/ -f
sudo cp pppd/pppd /home/zuozhongkai/linux/nfs/rootfs/usr/bin/ -f
sudo cp pppdump/pppdump /home/zuozhongkai/linux/nfs/rootfs/usr/bin/ -f
sudo cp pppstats/pppstats /home/zuozhongkai/linux/nfs/rootfs/usr/bin/ -f

e.查看版本号

pppd -v

3）、ppp上网测试

a.在开发板根文件系统下创建/etc/gosuncn 目录.

b.新建一个名为“ppp-on”的 shell 脚本文件,输入以下内容：

1 #!/bin/sh
2 clear
3 OPTION_FILE="gosuncn_options"
4 DIALER_SCRIPT=$(pwd)/gosuncn_ppp_dialer
5 exec pppd file $OPTION_FILE connect "chat -v -f ${DIALER_SCRIPT}"

c.新建一个名为“gosuncn_options”的文件，在文件里面输入如下所示内容：

1 /dev/ttyUSB2//如果是联通或移动的卡就是用 ttyUSB2，如果是电信的卡就是用 ttyUSB0。
2 115200
3 crtscts
4 modem
5 persist
6 lock
7 noauth
8 noipdefault
9 debug
10 nodetach

/*
第 11~12 行，这两行内容和所使用的卡有关，如果是联通或者移动的卡就按照上面的写，
如果是电信的卡，要改为:
user card
password card
*/
11 user Anyname
12 password Anypassword
13 ipcp-accept-local
14 ipcp-accept-remote
15 defaultroute
16 usepeerdns
17 noccp
18 nobsdcomp
19 novj
20 dump

d.新建一个名为“gosuncn_ppp_dialer”的文件，输入如下所示内容：

1 ABORT "NO CARRIER"
2 ABORT "ERROR"
3 TIMEOUT 120
4 "" ATE
5 SAY "ATE"
6 ECHO ON
7 OK ATH
8 OK ATP

/*
3GNET 是网络的 APN 码，这个要根据自己所使用的手机卡来确定，联
通卡的 APN 为 3GNET，移动卡的 APN 为 CMNET。
如果使用的移动卡，那么要将 APN 设置为 CMNET。如果是电
信的卡，那么第 9 行要改为：
OK "AT+ZCAPN=card,card"
*/
9 OK AT+CGDCONT=1,\"IP\",\"3GNET\"//

/*如果是联通或移动的卡，那么第 10 行就不变。如果是电信的卡，那么第 10 行
要改为：
OK ATD#777*/
10 OK ATD*99#

11 CONNECT

e.新建一个名为“disconnect”的 shell 脚本，输入如下所示内容：

1 #!/bin/sh
2 killall pppd

f.给予 ppp-on 和 disconnect 这两个文件可执行权限，命令如下：

chmod 777 ppp-on disconnect

g.根文件系统是否存在/var/run 和/var/lock 这两个目录，如果没有的话就手动创建这两个文件夹，
命令如下：

mkdir /var/run //创建/var/run 文件夹
mkdir /var/lock //创建/var/lock 文件夹

h.输入如下命令连接 4G 网络：

./ppp-on &

4G 网络测试需要关闭其他网卡，否则的话网络测试可能有问题，将 uboot、 Linux kernel、 .dtb 设备树和根文件系统都烧写到板子的EMMC 或 NAND 上，然后直接启动 EMMC 或 NAND 上的系统即可。

4、ME3630 4G模块ECM联网测试

a.用 minicom 打开 ttyUSB1,波特率设置为115200。

①、输入 AT 指令：

AT+ZSWITCH=L

重启开发板。

②、使用 AT 指令+CGDCONT 来设置数据参数。联通卡的 APN 为 3gnet，电信卡的 APN
为 ctnet，移动卡的 APN 为 cmnet。

AT+CGDCONT=1,” IP” ,” CMNET”

③、发送连接 AT 命令：

AT+ZECMCALL=1

5、ME3630 4G模块GNSS定位测试

ME3630-C3C 的 GNSS 要用无源天线，不能使用有源天线，否则无法定位！
minicom 配置：

a.使用 AT 指令配置 ME3630

ATI //查看固件信息
Manufacturer: GOSUNCNWELINK
Model: ME3630-W
Revision: ME3630C3CV1.0B03
IMEI: 864863045876287
OK
AT+ZGINIT //初始化 GPS
OK
AT+ZGMODE=3 //设置定位模式
OK
AT+ZGPORT=0 //定位信息从 AT、 MODEM、 UART 三个口同时上报
OK
AT+ZGNMEA=31 //设置 GPS 数据为 NMEA 格式
OK
AT+ZGPSR=1 //使能 ZGPSR 数据
OK
AT+ZGRUN=2 //连续定位模式
OK

b.直接解析 NEMA 格式数据，然后得到具体的经纬度、速度、高度、UTC 时间等信息。